Jänniteregulointi on normaalisti helppoa, esim 7805 -IC -piirillä, tai esim. säädettäväjännittelisellä LM317T:llä.
Näiden huono puoli on vaatimus Input ja Output -jännitteiden erosta, jonka tulee olla alimmillaankin n. 2 Volttia. Ja siis JOS sovellus on se, että perinteisen verkkomuuntajan (50 Hz) ulostulo kokoaaltotasasuunnataan ja perässä suodatuskondensaattori, niin tuo 2V tulee toteutua myös, kun kondensaattori on purkautunut tyhjimmilleen juuri hetkeä ennen kuin seuraava puoliaalto lataa sen taas täyteen.
Mutta entäpä regulointi akkukäyttöisissä laitteissa ?
Esim. mikrokontrollereissa ja niihin tyypillisesti kytkettävissä muissa IC -piireissä on joskus hyvinkin laaja jännitealue (esim. 2,7 - 5,5 V) mutta toisinaan alue voi olla suppeampi tai esim. kellotaajuus mikrokontrollerissa voi esim. estää alle 4V jännitteen käytön.
Oletetaan, että akkuapketti on 4 kpl AA -kokoisia NiMh -akkuja sarjaankytkettynä.
Laturissa kiinni ollessaan tuollaisen paketin jännite voi olla jopa 5,92 V.
Heti laturista irrotuksen jälkeen jännite voi olla tyypillisesti enimmillään 5,72 V (hyväkuntoisilla akuilla).
Mutta kun akkuja on purettu kennojännitteeseen 1,2 V / kenno, on sarjaankytkennän yhteinen jännite enää 4,8 V.
Perinteisen regulaattorin vaatima min. 2V ero tarkoittaisi että output -jännite voi olla enää 2,8 V.
Kumpi siis ratkaisuksi, low-drop -regulaattori vai jokin joko bipolaaritransistoria tai FETiä käyttävä kytkentä, joka säätelee transistorin johtavuutta siten, että kuormaan saataisiin aina vakiojännite, esim. operaatiovahvistimen ohjaamana ?
Akkukäyttöisissä laitteissa olisi tietysti hyvä, että kytkentä on myös energiatehokas, eli hyötysuhteeltaan hyvä. Vaikka jätettäisi hakkuriratkaisut pois niiden monimutkaisemman toteutuksen takia, niin ainakin siten, että säätö ei saisi viedä yli 1 mA yli sen, mitä kuorma itse ottaa virtaa.
Tässä olisi tarkoitus suunnitella sellainen teholähde, joka:
1) käyttää verkkovirtaa silloin kun sitä on saatavilla
2) syöttää kuormaa akuilla sähkökatkon aikana
3) lataa akkuja oman älykkyytensä ohjaamana joko sähkökatkoksen jälkeen tai kun akkujen itsepurkautuminen on pudottanut akun käyttökelpoisen energiasisällön 100% -> esim 75 %.
Lataus ei siis ole koko ajan päällä ettei akut kärsi.
tuo akkujen lataus voidaan toteuttaa joko mikrokontrollerin ohjaamalla transistorilla tai sitten erillisellä akunlataukseen erikoistuneella IC -piirillä.
suosituksia ?
Näiden huono puoli on vaatimus Input ja Output -jännitteiden erosta, jonka tulee olla alimmillaankin n. 2 Volttia. Ja siis JOS sovellus on se, että perinteisen verkkomuuntajan (50 Hz) ulostulo kokoaaltotasasuunnataan ja perässä suodatuskondensaattori, niin tuo 2V tulee toteutua myös, kun kondensaattori on purkautunut tyhjimmilleen juuri hetkeä ennen kuin seuraava puoliaalto lataa sen taas täyteen.
Mutta entäpä regulointi akkukäyttöisissä laitteissa ?
Esim. mikrokontrollereissa ja niihin tyypillisesti kytkettävissä muissa IC -piireissä on joskus hyvinkin laaja jännitealue (esim. 2,7 - 5,5 V) mutta toisinaan alue voi olla suppeampi tai esim. kellotaajuus mikrokontrollerissa voi esim. estää alle 4V jännitteen käytön.
Oletetaan, että akkuapketti on 4 kpl AA -kokoisia NiMh -akkuja sarjaankytkettynä.
Laturissa kiinni ollessaan tuollaisen paketin jännite voi olla jopa 5,92 V.
Heti laturista irrotuksen jälkeen jännite voi olla tyypillisesti enimmillään 5,72 V (hyväkuntoisilla akuilla).
Mutta kun akkuja on purettu kennojännitteeseen 1,2 V / kenno, on sarjaankytkennän yhteinen jännite enää 4,8 V.
Perinteisen regulaattorin vaatima min. 2V ero tarkoittaisi että output -jännite voi olla enää 2,8 V.
Kumpi siis ratkaisuksi, low-drop -regulaattori vai jokin joko bipolaaritransistoria tai FETiä käyttävä kytkentä, joka säätelee transistorin johtavuutta siten, että kuormaan saataisiin aina vakiojännite, esim. operaatiovahvistimen ohjaamana ?
Akkukäyttöisissä laitteissa olisi tietysti hyvä, että kytkentä on myös energiatehokas, eli hyötysuhteeltaan hyvä. Vaikka jätettäisi hakkuriratkaisut pois niiden monimutkaisemman toteutuksen takia, niin ainakin siten, että säätö ei saisi viedä yli 1 mA yli sen, mitä kuorma itse ottaa virtaa.
Tässä olisi tarkoitus suunnitella sellainen teholähde, joka:
1) käyttää verkkovirtaa silloin kun sitä on saatavilla
2) syöttää kuormaa akuilla sähkökatkon aikana
3) lataa akkuja oman älykkyytensä ohjaamana joko sähkökatkoksen jälkeen tai kun akkujen itsepurkautuminen on pudottanut akun käyttökelpoisen energiasisällön 100% -> esim 75 %.
Lataus ei siis ole koko ajan päällä ettei akut kärsi.
tuo akkujen lataus voidaan toteuttaa joko mikrokontrollerin ohjaamalla transistorilla tai sitten erillisellä akunlataukseen erikoistuneella IC -piirillä.
suosituksia ?
Vastaukset 4
Vanhimmat
eiköhän nuo low dropout regulattorit ole jo aikoja sitten syrjäyttäneet nuo antiikkiset vanhant regut, siis ei kai kukaan valmistaja enää käytä uusissa laitteissa 78xx sarjan reguja.
Oikea vaihtoehto on tietysti hakkuriperiaatteella toimiva lataussäädin tai virtalähde. Sitä varten on nykyisin käteviä mikropiirejä.
Voi tehdä myös Ultra Low Drop-regulaattorin, kuten esim. kuvassa:
http://img36.imageshack.us/img36/7685/ultralowdrop.gif. Tuossa muodostetaan MOSFETin hilalle apujännite 555-oskillaattorilla ja regulaattorina toimii säädettävä TL431
on markkinoilla. Päällepäin kuin 7805, mutta sisällä hakkuri. Hinta varmasti hyvin suolattu.
Eihän siinä hakkurissa ole kuin kela, fet ja ohjaus-ic enemmän kuin lineaaritoteutuksessa. Suodatuskondensaattoreissa säästää.
Led taskulampuissa on pieni hakkuri joka säätää pulssileveydellä ledin virtaa,palaa tasaisesti riippumatta akun lataustilasta.
Joku tossa puhui että on kahdenlaisia powereita hakkureita ja hukkareita,hukkarit ovat linearisia.